Fiche technique LED CMS 17-21 Vert Pur - Dimensions 1,6x0,8x0,6mm - Tension 1,55-2,35V - Puissance 60mW - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

La LED CMS 17-21 est un composant miniature à montage en surface conçu pour les assemblages électroniques à haute densité. Sa fonction principale est d'émettre une lumière verte pure, ce qui la rend adaptée à diverses applications d'indication et de rétroéclairage. L'avantage principal de ce composant réside dans son empreinte miniature, qui permet des réductions significatives de la taille des cartes et des équipements. Sa construction légère renforce son adéquation pour les appareils portables et à espace limité. Le produit est entièrement conforme aux normes environnementales modernes, étant sans plomb, conforme RoHS, conforme REACH et sans halogène, garantissant ainsi son utilisation sur les marchés mondiaux aux exigences réglementaires strictes.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Le composant est spécifié pour une tension inverse maximale (VR) de 5V. Le courant direct continu (IF) ne doit pas dépasser 25mA, tandis qu'un courant direct de crête (IFP) de 60mA est autorisé en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10 à 1kHz). La dissipation de puissance maximale (Pd) est de 60mW. La plage de température de fonctionnement est spécifiée de -40°C à +85°C, avec une plage de température de stockage de -40°C à +90°C. La LED peut supporter un soudage par refusion à 260°C pendant 10 secondes maximum ou un soudage manuel à 350°C pendant 3 secondes maximum.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Dans les conditions de test standard (Ta=25°C, IF=20mA), l'intensité lumineuse (Iv) varie d'un minimum de 7,20 mcd à un maximum de 22,50 mcd. Le dispositif présente un large angle de vision (2θ1/2) de 140 degrés, offrant un éclairage étendu. La longueur d'onde de pic (λp) est de 561 nm, avec une plage de longueur d'onde dominante (λd) comprise entre 557,50 nm et 567,50 nm, définissant sa couleur verte pure. La largeur de bande spectrale (Δλ) est typiquement de 20 nm. La tension directe (VF) varie de 1,55V à 2,35V au courant de test. Le courant inverse (IR) est au maximum de 10 μA lorsqu'une polarisation inverse de 5V est appliquée, bien que le composant ne soit pas conçu pour fonctionner en inverse.

3. Explication du système de classement (binning)

Le produit est classé en catégories (bins) pour les paramètres clés afin d'assurer une cohérence dans la conception des applications.

3.1 Classement de l'intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est triée en quatre codes de bin : K0 (7,20-11,50 mcd), L1 (11,50-14,50 mcd), L2 (14,50-18,00 mcd) et M1 (18,00-22,50 mcd). Une tolérance de ±11% s'applique.

3.2 Classement de la longueur d'onde dominante

La longueur d'onde dominante est triée en cinq codes de bin : C10 (557,50-559,50 nm), C11 (559,50-561,50 nm), C12 (561,50-563,50 nm), C13 (563,50-565,50 nm) et C14 (565,50-567,50 nm). Une tolérance de ±1nm s'applique.

3.3 Classement de la tension directe

La tension directe est triée en trois codes de bin : 0 (1,75-1,95 V), 1 (1,95-2,15 V) et 2 (2,15-2,35 V). Une tolérance de ±0,1V s'applique.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique, les tendances de performance typiques peuvent être déduites des paramètres. La tension directe présente une relation logarithmique avec le courant direct. L'intensité lumineuse est directement proportionnelle au courant direct dans les limites spécifiées mais diminuera avec l'augmentation de la température de jonction. La longueur d'onde dominante peut subir un léger décalage (typiquement vers les longueurs d'onde plus longues) lorsque la température de jonction augmente. Comprendre ces relations est crucial pour concevoir des circuits d'alimentation stables et efficaces.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED CMS 17-21 possède un boîtier compact avec des dimensions d'environ 1,6 mm de longueur, 0,8 mm de largeur et 0,6 mm de hauteur (tolérance ±0,1 mm). Le boîtier inclut une marque de cathode claire pour une identification correcte de la polarité lors de l'assemblage. Le dessin dimensionnel détaillé fournit les mesures exactes pour la conception du motif de pastilles afin d'assurer un soudage et une gestion thermique appropriés.

5.2 Identification de la polarité

Une marque distincte sur le corps du boîtier indique la borne cathode. Une orientation correcte est essentielle pour la fonctionnalité du circuit et pour éviter les dommages dus à une polarisation inverse.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Pour le soudage sans plomb, un profil de température spécifique doit être suivi : préchauffage entre 150-200°C pendant 60-120 secondes, temps au-dessus de 217°C pendant 60-150 secondes, température de pic à 260°C maximum pendant 10 secondes maximum, avec des vitesses de chauffage et de refroidissement contrôlées (chauffage max 6°C/sec au-dessus de 255°C, refroidissement max 3°C/sec). Le soudage par refusion ne doit pas être effectué plus de deux fois.

6.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire, la température de la pointe du fer doit être inférieure à 350°C, appliquée pendant 3 secondes maximum par borne. Utilisez un fer à souder d'une capacité de 25W ou moins. Respectez un intervalle d'au moins 2 secondes entre le soudage de chaque borne pour éviter les dommages thermiques.

6.3 Stockage et manipulation

Les LED sont conditionnées dans des sacs résistants à l'humidité avec un dessiccant. Le sac ne doit pas être ouvert avant que les composants ne soient prêts à être utilisés. Après ouverture, les LED non utilisées doivent être stockées à ≤30°C et ≤60% HR et utilisées dans les 168 heures (7 jours). Si ce délai est dépassé ou si l'indicateur de dessiccant change de couleur, un traitement de séchage à 60±5°C pendant 24 heures est requis avant utilisation.

6.4 Précautions

Une résistance de limitation de courant externe est obligatoire pour le fonctionnement, car la caractéristique exponentielle I-V de la LED la rend très sensible aux variations de tension, ce qui peut entraîner un surcourant et une défaillance. Évitez d'appliquer une contrainte mécanique à la LED pendant le chauffage ou de plier le PCB après soudage. La réparation après soudage n'est pas recommandée, mais si elle est inévitable, un fer à souder à double tête spécialisé doit être utilisé pour chauffer simultanément les deux bornes, minimisant ainsi la contrainte thermique.

7. Conditionnement et informations de commande

Les LED sont fournies sur bande porteuse de 8 mm de large, enroulées sur des bobines de 7 pouces de diamètre. Chaque bobine contient 3000 pièces. Le conditionnement comprend des sacs aluminium étanches à l'humidité avec dessiccant et des étiquettes. L'étiquette contient les informations clés : Numéro de produit client (CPN), Numéro de produit (P/N), Quantité par conditionnement (QTY), Classe d'intensité lumineuse (CAT), Classe de chromaticité/longueur d'onde dominante (HUE), Classe de tension directe (REF) et Numéro de lot (LOT No).

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED est bien adaptée aux applications de rétroéclairage dans les tableaux de bord et commutateurs automobiles. Dans les télécommunications, elle sert d'indicateurs d'état et de rétroéclairage de clavier dans les téléphones et télécopieurs. Elle est également applicable pour le rétroéclairage plat des écrans LCD, des commutateurs et des symboles, ainsi que pour une utilisation générale comme indicateur.

8.2 Considérations de conception

Les concepteurs doivent intégrer une résistance de limitation de courant appropriée en série avec la LED. La valeur de la résistance doit être calculée sur la base de la tension d'alimentation, de la classe de tension directe de la LED (en utilisant la valeur maximale pour la sécurité) et du courant de fonctionnement souhaité (≤20mA pour un fonctionnement continu). Tenez compte de la classe d'intensité lumineuse lors de la conception pour les niveaux de luminosité requis. Assurez-vous que la disposition des pastilles sur le PCB correspond aux dimensions du boîtier pour éviter le soulèvement (tombstoning) ou les mauvaises soudures.

9. Comparaison et différenciation technique

La principale différenciation de la LED 17-21 est son facteur de forme extrêmement petit (1,6x0,8mm) par rapport aux LED à broches traditionnelles, permettant une densité d'intégration plus élevée. L'utilisation d'une puce en matériau AIGaInP fournit une émission verte pure efficace. Le large angle de vision de 140 degrés offre un éclairage plus uniforme par rapport aux dispositifs à angle plus étroit. Sa conformité totale aux normes sans plomb, RoHS, REACH et sans halogène en fait un choix pérenne pour la fabrication électronique mondiale.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Quel est l'objectif des codes de classement (binning) ?

R : Le binning assure la cohérence électrique et optique au sein d'un lot. Les concepteurs peuvent sélectionner des bins spécifiques (par ex. pour la luminosité ou la tension) pour obtenir des performances uniformes dans leurs produits finaux, en particulier lorsque plusieurs LED sont utilisées dans un réseau.

Q : Pourquoi une résistance de limitation de courant est-elle obligatoire ?

R : Les LED sont des diodes avec une courbe I-V non linéaire. Une faible augmentation de la tension au-delà de la tension directe peut provoquer une augmentation importante, potentiellement destructrice, du courant. Une résistance en série fournit une méthode linéaire et prévisible pour régler le courant de fonctionnement.

Q : Puis-je utiliser cette LED pour l'éclairage extérieur automobile ?

R : Non. La fiche technique inclut une restriction d'application indiquant que ce produit n'est pas destiné aux applications de haute fiabilité comme les systèmes de sécurité automobile, militaires/aérospatiaux ou les équipements médicaux sans consultation et qualification préalables.

Q : Combien de fois puis-je refondre ce composant ?

R : Le maximum recommandé est de deux cycles de refusion. Chaque cycle soumet le composant à une contrainte thermique, ce qui peut dégrader les matériaux internes et l'intégrité des soudures avec le temps.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Prenons l'exemple de la conception d'un panneau d'indicateurs de statut basse consommation pour un appareil grand public. En utilisant la LED 17-21 du bin M1 (luminosité la plus élevée) et du bin C12 (teinte verte spécifique), un concepteur peut créer un affichage uniforme et lumineux. En calculant la résistance série pour une alimentation 3,3V (R = (3,3V - 2,35V) / 0,02A ≈ 47,5Ω, utiliser 47Ω), il assure un fonctionnement stable à ~20mA. Les LED seraient placées sur bande et bobine pour un assemblage automatisé pick-and-place, en suivant le profil de refusion spécifié. Le panneau final bénéficie de la petite taille de la LED, permettant un design élégant, et de son large angle de vision qui assure la visibilité de l'indicateur depuis diverses positions.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans une jonction p-n semi-conductrice. Le matériau de la puce est du Phosphure d'Aluminium Indium Gallium (AIGaInP). Lorsqu'une tension directe dépassant le potentiel interne de la jonction est appliquée, des électrons et des trous sont injectés à travers la jonction. Leur recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). L'énergie de bande interdite spécifique de l'alliage AIGaInP détermine la longueur d'onde de la lumière émise, dans ce cas, le vert pur (~561 nm). La résine d'encapsulation transparente protège la puce et agit comme une lentille, façonnant le faisceau lumineux pour obtenir l'angle de vision spécifié de 140 degrés.

13. Tendances et évolutions technologiques

La tendance pour les LED CMS comme la 17-21 continue vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), des tailles de boîtier plus petites pour une densité accrue, et une meilleure cohérence et stabilité des couleurs en fonction de la température et de la durée de vie. Il y a également une forte impulsion pour une adoption plus large de matériaux et de procédés de fabrication respectueux de l'environnement, comme en témoigne la conformité de ce produit à de multiples normes écologiques. L'intégration avec des pilotes et des commandes intelligentes pour les applications d'éclairage intelligent est un autre domaine en croissance, bien qu'au niveau du composant, l'accent reste sur la fourniture de sources lumineuses fiables et performantes pour des dispositifs électroniques de plus en plus miniaturisés et sensibles à la consommation.